專利名稱：一種用于傳感器的電編程直流—直流升壓偏壓電路的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子電路或模擬集成電路領域，具體的說，本發明涉及一種用于傳感器偏壓的直流—直流(DC/DC)升壓偏壓電路。
背景技術：
一般說來，傳感器被廣泛用來收集各種信息(如振動傳感器、聲學傳感器、力學傳感器等)，并將信息轉換為電信號。這樣，信息可以很容易地被處理、存儲和傳遞，以便人們利用它們進行對系統的監視和控制。對不同應用，要求不同的傳感器。許多傳感器都需要一個偏置電壓才能夠正常的工作，而這個偏置電壓又常常高于系統的工作電壓。因此，為了不增加系統的復雜性，通常在傳感器系統內部有一個內置的直流—直流升壓電路，將較低的系統工作電壓轉換到傳感器所需要的偏置電壓。
一個需要直流—直流升壓偏壓的具體的傳感器例子就是硅微電容傳聲器。硅微電容傳聲器采用振動薄膜、空氣間隙、穿孔背板的三層結構，振動薄膜和穿孔背板分別作為構成電容的兩個電極，空氣間隙夾在二電極之間。當聲音產生的聲壓加載到用于傳感的振動薄膜上時，振動薄膜產生相應的振動，因此，振動薄膜和穿孔背板構成的電容也將隨著變化。這個電容的變化非常微小，只有通過在電容的二極(即振動薄膜和穿孔背板)加上很大的直流偏置電壓，將電容的變化轉化成電壓的變化才易于獲取。此傳感器的靈敏度在一定范圍內正比于所加的直流偏置電壓。
在國外公開發表的文獻中，Michael Pedersen等曾將直流—直流升壓偏壓電路、CMOS放大器和電容傳聲器集成在一起(見Journal of MicroelectromechanicalSystems，Vol.7，No.4，December 1998，pp387-394“High-Performance CondenserMicrophone with Fully Integrated CMOS Amplifier and DC-DC Voltage Converter”一文所述)，此文給出了利用CMOS工藝制作的直流—直流升壓偏壓電路的原理圖，它是借鑒了J.F.Dickson的二極管/電容陣電荷積累倍壓原理(J.F.Dickson，“On-chip high-voltage generation in MNOS integrated circuits using an improvedvoltage multiplier technique”，IEEE J.Solid State Circuits，Vol.SC-11，No.3，pp374-378，1976)，可以將較低的輸入電壓提升到很高的電壓。專用集成電路的制作過程是這樣的它通常是用戶根據需要，設計出完成用戶功能且與集成電路工藝相兼容的原理圖，提供給集成電路制造商，然后，制造商根據用戶的設計生成相應的單元、掩膜版和半導體工藝流程，最后，在進行流片制作即可制作出專用芯片(ASIC)。有的集成電路制造商會提供元件庫，用戶在設計時采用的元件必須是元件庫中的元件。但這種直流—直流升壓偏壓電路在制作成專用集成電路(ASIC)后，輸出電壓都是不可編程的，這樣會帶來如下問題1.當研制不同的新產品或應用到不同的傳感器上時，如果需要不同的偏置電壓時，必須重新設計專用直流—直流升壓偏壓芯片(即ASIC芯片)；2.不可能通過調節偏置電壓的方式，來微調傳感器的靈敏度，使大批量生產出的傳感器有較好的一致性。
發明內容
本發明的目的是提供一種電編程的直流—直流(DC/DC)升壓偏壓電路，此偏壓電路可以用于各種傳感器(如硅微電容傳聲器)。
為實現上述發明目的，本發明提供的用于傳感器的電編程直流—直流升壓偏壓電路，包括電源輸入電路100和依次連接的倍壓電路、偏壓輸出電路400；其特征在于，所述直流—直流升壓電路還包括電可編程電平控制電路200，其輸出端與倍壓電路300的輸入端電連接；所述電可編程電平控制電路包括至少一個電可編程模擬元件。
所述倍壓電路采用二極管/電容倍壓電路300；所述電可編程電平控制電路給二極管/電容倍壓電路300的三個輸入端提供初始電壓、正相時鐘和反相時鐘三個信號。
所述偏壓輸出電路400是一個濾波電路，該偏壓輸出電路400輸出端與傳感器及放大電路500電連接并為傳感器提供偏置電壓。
所述電可編程電平控制電路包括電可編程基準電壓源210、振蕩產生電路220、時鐘信號驅動電路230；所述振蕩產生電路220是廣義上的脈沖產生電路，其頻率范圍在20KHz～3MHz之間；所述時鐘信號驅動電路230是廣義上對脈沖信號進行緩沖和反相的電路，該電路對所述振蕩產生電路產生的周期性振蕩的信號進行緩沖和反相。
所述電可編程基準電壓源200的輸出為二極管/電容倍壓電路300提供可編程的基準電壓，該輸出同時作為所述時鐘信號驅動電路230的電源；所述振蕩產生電路220的電源可以由電可編程基準電壓源210的輸出提供，也可以由電源輸入電路提供100。
所述電可編程基準電壓源210的輸出為所述時鐘信號驅動電路230、二極管/電容倍壓電路300提供可編程的基準電壓；電源輸入電路的輸出作為振蕩產生電路220、時鐘信號驅動電路230的電源。
所述偏壓輸出電路400可以是一個電阻和一個電容組成的RC低通濾波電路，或者是一個濾波電容。
所述的電可編程基準電壓源210包括至少一個電可編程模擬元件；或者包括電可編程模擬元件、同相比例緩沖運算放大器及其反饋電阻；或者包括電可編程模擬元件及其偏置電阻、同相比例緩沖運算放大器及其反饋電阻。
所述振蕩產生電路220包括一個微功耗時基電路、一個電阻和一個電容，其頻率取決于電阻和電容的乘積；或者是由二個反相器、一個或多個電阻和一個電容(即RC振蕩器)組成的振蕩器；或者是由RS觸發器組成的振蕩器；或者是由555電路產生的振蕩器。
所述時鐘信號驅動電路230包括二個級聯的反相器；或者是包括二個級聯的反相器和分別接在二個反相器后的二個緩沖運算放大器；或者是由二對互補的MOS管構成。
所述時鐘信號驅動電路230包括二個級聯的反相器和四個傳輸門電路以及二個緩沖運算放大器；所述反相器也可以由一對互補的MOS管構成。
所述的升壓電路，其特征在于，該升壓電路整體制作在一個專用半導體芯片上；或者和傳感器的放大電路一起制作在一個專用半導體芯片上；或者和傳感器及其放大電路三者一起制作在同一個專用半導體芯片上。
與現有技術相比，本發明提供的用于傳感器的電編程直流—直流(DC/DC)升壓偏壓電路，有如下優點
1.在制作成專用集成電路(即ASIC)后，它的輸出電壓仍然可以通過電編程的方式在一定范圍內進行調節，而不需要增加任何元件(如分壓電阻、電位器等)。從而使得一種專用ASIC芯片可以應用于對偏壓有不同要求的多種傳感器，尤其適合對空間要求嚴格的場合。
2采用本發明的升壓偏壓電路，可以通過調節單個傳感器的偏壓，而微調傳感器的靈敏度，這樣，多個傳感器的靈敏度有較好的一致性，或可以通過這種方式來進一步提高成品率。
3.電源輸入有很大的動態范圍，即便由于誤操作在電源輸入端接入很高的電壓，也不會產生破壞性結果。
4.產品由于使用時間長而發生老化時，可以調節靈敏度，延長使用壽命。
圖1是本發明電路的原理框圖；圖2是本發明實施例1中電可編程電平控制電路的原理框圖；圖3是本發明實施例2中電可編程電平控制電路的原理框圖；圖4是本發明實施例1的電路示意圖；圖5是本發明實施例2的電路示意圖；具體實施方式
本發明提供了一種電編程的直流—直流(DC/DC)升壓偏壓電路，它可廣泛用于各種傳感器，為其提供高于系統工作電壓的偏置電壓，并且偏置電壓可以在一定范圍內通過電編程的方式進行調節。在本發明的實施例中所用的電可編程模擬器件是Advanced Linear Analog公司的EPAD(Electrically ProgrammableAnalog Device)，其余的元器件也是該公司“功能單元庫”(Function-SpecificKit，即FSK-11E)中的單元器件，這些單元器件的版圖可以直接移植到專用集成電路(ASIC)芯片中。但本發明的實施不只局限于此公司的器件。尤其是在專用集成電路芯片制作時，不同的集成電路制造商有自己的元器件庫，只要他們的元器件庫能滿足特定的應用即可(EPAD是Advanced Linear Devices，Inc.的商標，EPAD能使用戶對其域值電壓進行電編程，并在其后的應用中保持用戶所編程的電壓，更詳細的信息請參考Advanced Linear Devices，Inc.，″ElectricallyProgrammable Analog Device Applications″，Application Note AN1108，pp.1-14，1998，www.aldinc.com)。
通常情況下，本發明電路是制作在一個專用半導體芯片(ASIC)上；或者本發明電路和傳感器的放大電路一起制作在一個專用半導體芯片(ASIC)上；或者本發明電路、傳感器及其放大電路三者一起制作在同一個專用半導體芯片(ASIC)上。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1如圖1、2所示，本發明包括電源輸入電路100、電可編程電平控制電路200、二極管/電容倍壓電路300和偏壓輸出電路400。其中電可編程電平控制電路200包括可編程電壓基準源210、振蕩產生電路220和時鐘信號驅動230三部分。
電源輸入電路100與電可編程電平控制電路200在電學上連接，并且電源輸入電路100為電可編程電平控制電路200提供其工作所需要的電壓和電流。可編程電平控制電路200至少包括一個電可編程模擬元件，并以此電可編程模擬元件的電壓作為基準電壓，產生出有一定驅動能力的同相和反相的時鐘脈沖。可編程電平控制電路200將初值電壓、同相時鐘和反相時鐘脈沖提供給二極管/電容倍壓電路300。二極管/電容倍壓電路300產生基于初值電壓電平、同相時鐘和反相時鐘脈沖電平的倍壓輸出。二極管/電容倍壓電路300的倍壓輸出連接到偏壓輸出電路400上。偏壓輸出電路400將升壓后的電壓進行濾波后作為偏置電壓提供給傳感器及放大電路500。
要想改變偏壓輸出電路400的偏壓，只要對電可編程模擬元件進行編程即可，這通常是由特定的編程器連接到電可編程模擬元件的一個編程控制端來實現，所編程的電壓范圍和精度由特定電可編程模擬元件及其編程器而定。編程后的電可編程模擬元件將保持所編程的電壓。由于偏壓輸出電路400的偏壓只取決于電可編程模擬元件的編程電壓，因此，即使電源輸入電路100有很大的電壓變化，對偏壓輸出電路400的影響也比較小。
圖2、4示出了本發明的一個詳細實施例。如圖所示，電源輸入電路100的輸入端Vin和GND連接到系統電源。輸入端Vin通過一個由電阻R1和電容C1組成的低通濾波電路，其輸出端VCC為其后的電可編程電壓基準源210提供電源。輸入端GND連接到信號地上，它作為整個直流—直流升壓電路的公共地。電可編程電壓基準源210包括一個電可編程模擬元件ALD1110E、一個緩沖運算放大器A1和電阻R3～R4。通過電編程輸入端EPRG，可以對電可編程模擬元件ALD1110E的域值電壓進行編程。電可編程模擬元件ALD1110E的輸出連接到緩沖運算放大器A1的同相輸入端。而緩沖運算放大器A1的輸出V+提供給振蕩產生電路220和時鐘信號驅動230作為電源，同時也提供給二極管/電容倍壓電路300作為初值電壓。振蕩產生電路220包括一個微功耗時基電路ALD1502、一個電阻R6和一個電容C2，振蕩電路的頻率取決于電阻R6和電容C2的乘積。時基電路ALD1502的振蕩輸出U連接到時鐘信號驅動電路230。時鐘信號驅動電路230采用二個相同的反相器NOT1和NOT2構成，振蕩信號U輸入反相器NOT1，其輸出和另外一個反相器NOT2的輸入相連接，這兩個反相器的輸出構成一對互相反相的時鐘輸出CL和/CL，其幅度由其電源電壓V+決定。此互相反相的時鐘輸出CL和/CL和前述的電可編程電壓基準源210的輸出V+一起，分別與二極管/電容倍壓電路300的同相時鐘、反相時鐘及初值電壓連接。二極管/電容倍壓電路300包括由多個二極管310和電容320組成的陣列，它的倍壓輸出由二極管310導通電壓、電容320和分布電容的比值、倍壓級數、初值電壓電平V+、同相時鐘CL和反相時鐘/CL的電平幅度決定。二極管/電容倍壓電路300的輸出Vo連接到偏壓輸出400的電阻R7上，電阻R7和電容C4構成低通濾波電路，其輸出可以直接與傳感器及放大電路相連，也可以連接到二個獨立輸出端點Vout和GND上。
電源輸入電路100電源輸入電路100是通過二個輸入端Vin和GND與系統電源連接，并且為整個直流—直流升壓電路提供電源。其中電阻R1和電容C1組成低通濾波電路，其功能是濾去系統電源的高頻噪聲。電容C1的另一個功能是給直流—直流升壓電路產生的高頻振蕩干擾提供一個交流回路，減少對系統電源的影響。電阻R1的取值為0～100K歐姆。電容C1的取值為0～1000微法。當需要電容C1的取值較大時，它可以不集成在專用集成電路(ASIC)中，而采用外接的方式。
電可編程電壓基準源210電可編程電壓基準源210在本實施例中的作用是給振蕩產生電路220和時鐘信號驅動電路230提供一個電可編程的電源，同時也提供給二極管/電容倍壓電路300作為初值電壓，因此，它們的信號輸出電平將取決于電可編程電壓基準源210的輸出電壓。電可編程電壓基準源210包括一個電可編程模擬元件ALD1110E和它的偏置電阻R2、一個同相比例緩沖運算放大器A1和反饋電阻R3、R4。電可編程模擬元件ALD1110E和同相比例緩沖運算放大器A1都是采用AdvancedLinear Devices，Inc.公司的元件，但本發明不局限于此公司這些型號的元件，也不局限于該公司的產品。電阻R2的取值范圍為0～1M歐姆。而電阻R4和R3二者的取值相互關聯，其比值在0～10之間，取決于對電可編程電壓基準源210輸出的要求。
振蕩產生電路220振蕩產生電路220是指廣義上脈沖產生電路，在本實施例中的作用是產生一個周期性振蕩的信號提供給時鐘信號驅動230。振蕩產生電路220包括一個微功耗時基電路ALD1502、一個電阻R6和一個電容C2，振蕩電路的頻率取決于電阻R6和電容C2的乘積。但本發明不局限于此實施例中產生振蕩脈沖的方法，只要別的方法所需的電路和前述電路所需要的工藝相兼容即可。它可以是由二個反相器、一個電阻或多個電阻和一個電容(即RC振蕩電路)組成的振蕩器，或者是由RS觸發器組成的振蕩器，或者是由555電路產生的振蕩器等振蕩電路。振蕩產生電路220的頻率范圍為20KHz～3MHz之間。
振蕩產生電路220的電源可以來自電可編程電壓基準源210的輸出V+，也可以來自電源輸入電路100的輸出VCC。
時鐘信號驅動230時鐘信號驅動230是指廣義上的脈沖信號的緩沖和反相。在本實施例中的作用是對振蕩產生電路220產生的周期性振蕩的信號進行緩沖和反相，它包括兩個反相器即反相器NOT1、NOT2(也可直接采用74C04或74HC04，它們的制作工藝與ALD公司的其他模擬器件兼容)。但本發明不局限于此實施例中對脈沖信號緩沖和反相的方法，只要別的方法所需的電路和前述電路所需要的工藝相兼容即可。反相器可以是由一對互補的MOS管構成，這在集成電路中非常方便；或者是直接在反相器后再接二個緩沖運算放大器，以提高其驅動能力；或者是直接從同相和反相的運算放大器輸出。
二極管/電容倍壓電路300二極管/電容倍壓電路300采用了J.F.Dickson的二極管/電容陣電荷積累倍壓電路(J.F.Dickson，“On-chip high-voltage generation in MNOS integrated circuitsusing an improved voltage multiplier technique”，IEEE J.Solid StateCircuits，Vol.SC-11，No.3，pp374-378，1976)，在本實施例中的作用是將較低的輸入電壓提升到很高的電壓。二極管/電容倍壓電路300由多個二極管和電容組成陣列。這里的二極管是一種廣義上的二極管，它也可以是將MOS管的漏極(源極)與襯底或將源漏柵極短路與襯底而形成的二極管(尤其是在CMOS電路中，這樣的二極管非常方便)，也可以是別的形式的集成二極管。其導通電壓為0.1-1.0伏特。這里的電容是一種廣義上的電容，在專用集成電路中(ASIC)，一般指集成電容，其范圍在0.1-1000皮法。
偏壓輸出電路400偏壓輸出電路400主要是通過二個端點Vout和GND將整個直流—直流升壓電路輸出給外部傳感器電路，也可直接與傳感器及放大電路連接。其中電阻R7和電容C4組成低通濾波電路，其功能是濾去二極管/電容倍壓電路300的紋波噪聲。電阻R7的取值為0～1M歐姆。電容C4的取值為0～1000微法。電容C4-般是集成在專用芯片里的，但當需要電容C4的取值較大時，它可以不集成在專用集成電路芯片(ASIC)中，而采用外接的方式。
傳感器及放大電路500傳感器及放大電路500包括傳感器和緩沖放大器。所述的傳感器是一種廣義的傳感器，尤指各種需要高偏壓的傳感器，如硅微電容傳聲器等，它可以和整個直流—直流升壓電路制作在同一塊集成電路芯片上，也可以是獨立的器件。所述的緩沖放大器也是一種廣義的緩沖放大器，它可以和整個直流—直流升壓電路制作在同一塊集成電路芯片上，也可以是獨立的器件。
實施例2如圖3、5所示，電源輸入電路100的輸入端Vin和GND連接到系統電源。輸入端Vin通過一個由電阻R1和電容C1組成的低通濾波電路，其輸出VCC為其后的電可編程電壓基準源210、振蕩產生電路220和時鐘信號驅動230提供電源。輸入端GND連接到信號地上，它作為整個直流—直流升壓電路的公共地。電可編程電壓基準源210包括一個電可編程模擬元件ALD1110E、一個緩沖運算放大器A1和若干電阻。通過電編程輸入端EPRG，可以對電可編程模擬元件ALD1110E的域值電壓進行編程。電可編程模擬元件ALD1110E的輸出連接到緩沖運算放大器A1的同相輸入端。而緩沖運算放大器A1的輸出V+提供給時鐘信號驅動電路230作為模擬基準電壓，同時也提供給二極管/電容倍壓電路300作為初值電壓。振蕩產生電路220包括一個微功耗時基電路ALD1502、一個電阻R6和一個電容C2，振蕩電路的頻率取決于電阻R6和電容C2的乘積。時基電路ALD1502的振蕩輸出U連接到時鐘信號驅動230中的一個反相器NOT1的輸入端，此反相器輸出和另外一個同樣的反相器NOT2的輸入相連接，這兩個反相器的輸出構成一對互相反相的邏輯時鐘輸出A和B，其幅度由其電源輸入電路100的輸出電壓VCC決定。A、B作為模擬傳輸門對234a/234b、234c/234d的控制端，將邏輯時鐘輸出A、B的電平分別轉換成幅度為V+的模擬電平時鐘，并分別經緩沖放大器A2、A3進行緩沖放大，其輸出CL、/CL和前述的電可編程電壓基準源210的輸出V+一起，分別與二極管/電容倍壓電路300的同相時鐘、反相時鐘及初值電壓連接。二極管/電容倍壓電路300包括由多個二極管和電容組成的陣列，它的倍壓輸出由二極管導通電壓、電容和分布電容的比值、倍壓級數、初值電壓電平V+、同相時鐘CL和反相時鐘/CL的電平幅度決定。二極管/電容倍壓電路300的輸出Vo連接到偏壓輸出400的電阻R7上，電阻R7和電容C4構成低通濾波電路，其輸出可以直接與傳感器及放大電路相連，也可以連接到二個獨立輸出端點Vout和GND上。
電源輸入電路100電源輸入電路100在此實施例中與在實施例1中的相應電路完全相同，這里不再重述。
電可編程電壓基準源210電可編程電壓基準源210在此實施例中所包括的元器件與實施例1中的相應電路所包括的元器件完全相同，這里不再重述。但在功能上有些區別。在本實施例中電可編程電壓基準源210的作用是給時鐘信號驅動230提供一個電可編程的模擬基準電壓，同時也提供給二極管/電容倍壓電路300作為初值電壓。而在實施例1中，它的作用是給振蕩產生電路220和時鐘信號驅動230提供電源，同時也提供給二極管/電容倍壓電路300作為初值電壓。
振蕩產生電路220振蕩產生電路220在此實施例中所包括的元器件與實施例1中的相應電路所包括的元器件完全相同，這里不再重述。但它的電源來源不同。在本實施例中它的電源來自電源輸入電路100的輸出VCC。而在實施例1中，它的電源來自電可編程電壓基準源210的輸出V+。
時鐘信號驅動230時鐘信號驅動230是指廣義上的脈沖信號的緩沖和反相，并具有一定的驅動能力驅動二極管/電容倍壓電路300。在此實施例中的作用是對振蕩產生電路220產生的周期性振蕩的信號進行緩沖和反相，并將時鐘邏輯電平轉換成以電可編程電壓基準源210的輸出V+為基準的模擬時鐘電平。它包括兩個反相器即反相器NOT1、NOT2，四個傳輸門電路即234a、234b、234c和234d(這些傳輸門電路采用ALD1101/ALD1102)以及二個緩沖運算放大器即A2、A3(采用ALD1701)。但本發明不局限于此實施例中對邏輯脈沖信號緩沖、反相以及轉換成模擬電平的方法和所用的元器件，只要別的方法和元器件和前述電路所需要的工藝相兼容即可。所述的反相器NOT1和反相器NOT1也可以是由一對互補的MOS管構成，這在集成電路中非常方便；所述的傳輸門對電路即234a/234b和234c/234d也可以被別的單刀雙擲模擬開關替代；所述的緩沖運算放大器A2、A3也可以用別的型號或形式的緩沖放大元器件，只要能滿足二極管/電容倍壓電路300所需要的驅動能力即可。
二極管/電容倍壓電路300二極管/電容倍壓電路300在本實施例中與實施例1中的相應電路完全相同，這里不再重述。
偏壓輸出電路400偏壓輸出電路400在本實施例中與實施例1中的相應電路完全相同，這里不再重述。
傳感器及放大電路500傳感器及放大電路500在本實施例中與實施例1中的相應電路完全相同，這里不再重述。
權利要求
1.一種用于傳感器的電編程直流—直流升壓偏壓電路，包括電源輸入電路(100)和依次連接的倍壓電路、偏壓輸出電路(400)；其特征在于，所述直流—直流升壓電路還包括電可編程電平控制電路(200)，其輸出端與倍壓電路(300)的輸入端電連接；所述電可編程電平控制電路包括至少一個電可編程模擬元件。
2.按權利要求1所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述倍壓電路采用二極管/電容倍壓電路(300)；所述電可編程電平控制電路給二極管/電容倍壓電路(300)的三個輸入端提供初始電壓、正相時鐘和反相時鐘三個信號。
3.按權利要求1所述的升壓偏壓電路，所述偏壓輸出電路(400)是一個濾波電路，該偏壓輸出電路(400)輸出端與傳感器及放大電路(500)電連接并為傳感器提供偏置電壓。
4.按權利要求2所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述電可編程電平控制電路包括電可編程基準電壓源(210)、振蕩產生電路(220)、時鐘信號驅動電路(230)；所述振蕩產生電路(220)是廣義上的脈沖產生電路，其頻率范圍在20KHz～3MHz之間；所述時鐘信號驅動電路(230)是廣義上對脈沖信號進行緩沖和反相的電路，該電路對所述振蕩產生電路產生的周期性振蕩的信號進行緩沖和反相。
5.按權利要求4所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述電可編程基準電壓源(200)的輸出為二極管/電容倍壓電路(300)提供可編程的基準電壓，該輸出同時作為所述時鐘信號驅動電路(230)的電源；所述振蕩產生電路(220)的電源可以由電可編程基準電壓源(210)的輸出提供，也可以由電源輸入電路提供(100)。
6.按權利要求4所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述電可編程基準電壓源(210)的輸出為所述時鐘信號驅動電路(230)、二極管/電容倍壓電路(300)提供可編程的基準電壓；電源輸入電路的輸出作為振蕩產生電路(220)、時鐘信號驅動電路(230)的電源。
7.按權利要求3所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述偏壓輸出電路(400)可以是一個電阻和一個電容組成的RC低通濾波電路，或者是一個濾波電容。
8.按權利要求4所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述的電可編程基準電壓源(210)包括至少一個電可編程模擬元件；或者包括電可編程模擬元件、同相比例緩沖運算放大器及其反饋電阻；或者包括電可編程模擬元件及其偏置電阻、同相比例緩沖運算放大器及其反饋電阻。
9.按權利要求4所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述振蕩產生電路(220)包括一個微功耗時基電路、一個電阻和一個電容，其頻率取決于電阻和電容的乘積；或者是由二個反相器、一個或多個電阻和一個電容組成的振蕩器；或者是由RS觸發器組成的振蕩器；或者是由555電路產生的振蕩器。
10.按權利要求5所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述時鐘信號驅動電路(230)包括二個級聯的反相器；或者是包括二個級聯的反相器和分別接在二個反相器后的二個緩沖運算放大器；或者是由二對互補的MOS管構成。
11.按權利要求6所述的升壓偏壓電路，其特征在于，所述時鐘信號驅動電路(230)包括二個級聯的反相器和四個傳輸門電路以及二個緩沖運算放大器；所述反相器也可以由一對互補的MOS管構成。
12.按權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的升壓偏壓電路，其特征在于，該升壓電路整體制作在一個專用半導體芯片上；或者和傳感器的放大電路一起制作在一個專用半導體芯片上；或者和傳感器及其放大電路三者一起制作在同一個專用半導體芯片上。
全文摘要
本發明涉及一種用于傳感器偏壓的直流—直流(DC/DC)升壓偏壓電路。包括電源輸入電路和依次連接的倍壓電路、偏壓輸出電路；還包括電可編程電平控制電路，其輸出端與倍壓電路的輸入端電連接；所述電可編程電平控制電路包括至少一個電可編程模擬元件。本發明的優點是在制作成ASIC后，它的輸出電壓仍然可以通過電編程的方式在一定范圍內進行調節，使得一種專用ASIC芯片可以應用于對偏壓有不同要求的多種傳感器，尤其適合對空間要求嚴格的場合；電源輸入有很大的動態范圍，即便由于誤操作在電源輸入端接入很高的電壓，也不會產生破壞性結果；產品由于使用時間長而發生老化時，可以調節靈敏度，延長使用壽命。
文檔編號H02M3/10GK1845432SQ20051006336
公開日2006年10月11日 申請日期2005年4月8日 優先權日2005年4月8日
發明者喬東海, 湯亮, 田靜 申請人:中國科學院聲學研究所